深度缓冲重建到世界空间总结

Depth Value Return To WorldSpace

在很多SS（屏幕空间）算法中，都需要用到深度缓冲这个东西，在前向渲染或者延迟渲染中得到深度信息，然后重建它在世界空间的位置。这里就总结一下重建方法，免得时间久了后搞忘。

通过屏幕坐标还原

屏幕坐标是通过NDC坐标经过屏幕映射得到的，NDC一个[-1,1]的三维立方体，所以第一步就是从屏幕转换回NDC坐标：

NDCPos = (ScreenPos / ScreenPos.w) * 2 -1;

注意视口坐标和屏幕坐标是不一样的，渲染管线中的屏幕映射是指从NDC转换到屏幕空间ScreenSpace，是指游戏窗口的坐标，以像素为单位，视口坐标是一个从（0，0）到（1，1）的二维坐标，是单位化的屏幕坐标。一般会通过ComputeScreenPos去得到一个齐次坐标，然后除以w分量再得到视口坐标。

首先组建一个到这个点的方向向量，然后因为NDC坐标是通过剪裁空间做透视除法得到的，所以直接逆向做一个变换，乘一个远平面的值就行了：

ClipPos = float3(NDCPos.x,NDCPos.y,1.0) * _ProjectionParams.z

然后乘投影矩阵的逆矩阵就可以转换到观察空间，观察空间摄像机在原点，所以原点指向这个点的向量乘线性深度值，就得到了深度缓冲中存的值在观察空间的位置。

最后乘viewmatrix的逆矩阵，就到了世界空间。

视锥体插值重建

核心：

float3 worldPos = _WorldSpaceC eraPos + linearDepth * interpolaedRay;

得到视锥体四个角的向量，通过插值得到摄像机到某个像素的方向向量，用它乘线性深度，然后再加上摄像机在世界空间的坐标，就得到在世界空间的坐标。